以活性炭吸附污染物的原理为基础,介绍了活性炭工艺和改性活性炭法在烧结烟气综合治理中的应用。通过分析活性炭新工艺和改性活性炭的特点,指出了将两者相结合是未来活性炭综合治理烧结烟气的发展趋势。南京工业活性炭根据2017年中国生态环境状况公报的统计,在338个地级及以上城市中,有239个城市环境空气质量超标,占70.7%。其中PM2.5平均浓度为工业活性炭价格43μg/m3,超标天数比例为12.4%。PM10平均浓度为75μg/m3,超标天数比例为7.1%。在463个城市(区、县)开展了降水监测,酸雨城市比例、频率分别为18.8%、10.8%,其中酸雨面积约62万平方千米,占国土面积的6.4%。酸雨污染主要分布在长江以南、云贵高原以东地区,主要有浙江、上海的大部分地区、江西中北部、福建中北部、湖南中东部、广东中部、重庆南部、江苏南部、安徽南部的少部分地区。经以上数据可知,我国大气治理仍然面临严峻的挑战。
常用储氢方法有高压气态储氢、液化储氢、金属合金储氢和有机液体氢化物储氢、炭材料储氢等,其中炭材料主要有超级活性炭、纳米碳纤维以及碳纳米管等,而超级活性炭因为原料丰富、比表面积大、表面化学性能修饰、储氢量大、解吸速度快、循环使用寿命长以及容易产业化受到广泛关注。南京工业活性炭有学者利用 CO2活化模板制备多孔碳,获得了微孔介于0.7~1.3nm、中孔介于2~4nm、比表面积2829m2·g-1、孔容2.34cm3·g-1的超级活性炭材料,其在室温298K、中等压强8MPa条件下,对氢的吸附量可达0.95%。工业活性炭价格21世纪以来,类似于金属-有机框架的多孔固体材料为氢的吸收储存开辟了新的发展方向。有学者在温和条件下将活性炭引入到金属-有机框架材料中,合成了具有高比表面积的活性炭-金属-有机框架混合材料,在77K、10 MPa条件下,对氢的吸附量从8.2%提高到了13.5%。控制超级宁夏活性炭制备工艺,得到适宜储氢的比表面积和孔径大小及分布,进而进行表面修饰,在室温及中等压强下,提高储氢量是超级活性炭储氢研究及应用的关键。
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